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刘伟教授团队发现细胞自噬新机制

        2017年8月,浙江大学医学院刘伟教授团队在《分子细胞》(Molecular Cell)发表了细胞自噬研究方面的最新成果论文“VPS34 acetylation controls its lipid kinase activity and the initiation of canonical and non-canonical autophagy”(https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1097-2765(17)30548-8),报道了依赖乙酰转移酶p300的乙酰化修饰在VPS34激活中的关键作用,阐述了这一新机制在启动经典自噬和非经典自噬中的重要意义, 为进一步研究自噬启动的分子机制、细胞能量营养代谢与细胞内膜运输的关系提供了新思路,还有助于我们深入了解自噬相关人类疾病的发生。
        细胞自噬是真核生物特有的细胞内分解代谢途径,参与很多重要的生理过程,对维持细胞稳态发挥关键作用。自噬小体的形成是自噬发生和完成的关键调控步骤,是当前细胞自噬研究的热点内容。自噬小体的形成需满足两个条件:一是VPS34激活催化其底物磷脂酰肌醇(PI)生成PI3P,主要受AMPK-mTORC1-ULK1通路调控;二是自噬蛋白LC3与磷脂酰乙醇胺(PE)共价结合形成LC3-PE,主要受蛋白乙酰化/脱乙酰化信号调控。VPS34与其调控蛋白作用形成核心复合物VPS34-p150-Beclin 1是激活VPS34活性的主要机制。已有研究表明,细胞内蛋白乙酰化不仅可以调控LC3-PE的生成,还可以潜在调控PI3P的产生。最近研究发现,细胞在特定应激条件下不依赖于AMPK-mTORC1-ULK1通路启动自噬,这促使研究者探索蛋白乙酰化修饰直接调控VPS34活性的可能性。
        该研究中,刘伟教授团队发现乙酰基转移酶p300能直接乙酰化VPS34,鉴定出K29、K771和K781是VPS34上的主要乙酰化位点,并且发现K771位点的脱乙酰化对VPS34的激活起决定作用。他们发现只有K29位点的乙酰化能抑制核心复合物的形成,而K771和K781位点的乙酰化不会影响VPS34核心复合物的形成,但能显著增强VPS34与PI的亲和力,从而解释了K771位点乙酰化对VPS34活性的决定性调控作用,由此揭示了一个新的VPS34脂激酶活性调控机制。这一发现为不依赖于AMPK-mTORC1-ULK1通路的非经典自噬中自噬小体的形成提供了强有力的理论依据,也为深入研究非经典自噬的信号调控奠定了重要基础。
        论文第一作者为博士研究生苏华。该研究获得了国家自然科学基金以及国家重点基础研究发展计划的资助。

发布日期:2017-12-19 浏览: 849